El color de un cuerpo opaco queda determinado por aquellas longitudes de onda que se reflejan en su superficie. Los cuerpos que presentan algún color absorben la mayor parte de la radiación y reflejan solo una parte del espectro visible. Un cuerpo negro, por el contrario, absorbe casi totalmente la radiación, pero si está en equilibrio térmico con el ambiente emite y absorbe radiación al mismo tiempo. La radiación emitida se denomina radiación térmica, la cual a temperaturas por debajo de los 600ºC no es visible, por hallarse en su mayor parte en la zona del infrarrojo. Si la temperatura del cuerpo negro sigue aumentando, comienza por brillar con un color rojo oscuro, que va pasando –al aumentar T- al rojo brillante, amarillo, y finalmente blanco.
En 1893, el físico alemán Wilhelm Wien (1864 – 1928) determinó que la distribución de energía emitida por un cuerpo negro alcanza siempre un pico para una determinada longitud de onda lm, la cual depende inversamente de la temperatura absoluta T, Esto es lo que se denomina Ley de Desplazamiento o Ley de Wien, cuyo enunciado matemático es el siguiente:
lm . T = b
siendo el valor de la constante b = 2,897 7685 x 10-3 m.K.
Cuando se trabaja con radiación visible es más cómodo trabajar en nm.K. En este caso, la constante de la Ley de Wien nos quedará: b = 2,897 7685 x 106 nm.K.
Distribuciones de potencia de la radiación emitida por un cuerpo negro en función de l, para diferentes temperaturas. Fuente:Sears & Zemansky; Física
Nótese como el pico de emisión se va desplazando hacia las l menores, a medida que aumenta la temperatura.
Los colores de las gráficas no deben asociarse con los colores de las radiaciones emitidas.
Como lAzul ≈ 450nm y lRojo ≈ 700nm, ello implica que la temperatura de un cuerpo negro que emite luz azul (unos 6440K) es mayor que la de un cuerpo que emite luz roja (unos 4140K).
El filamento de tungsteno de una lámpara incandescente alcanza una temperatura de unos 3300K, por lo que emite radiaciones visibles que van desde los 400nm hasta los 700nm; por esta razón aparece de color rojo blanco.
Es curioso, sin embargo, que desde el S. XVIII los artistas han interpretado los colores “fríos” y “cálidos” exactamente al revés de la explicación de Wien. Al parecer, los colores llamados “cálidos” en pintura (matices de rojo hasta amarillo, pasando por marrones y canelas) se llamaron así por su asociación con la luz diurna y el sol, mientras que los “fríos” (matices de verde azulado hasta el violeta, incluyendo la mayor parte de los grises) se asociaron con los días nublados. No hay una definición precisa del límite entre uno y otro tipo de atributo, aunque algunos autores del S. XIX ponen en pico del contraste entre el naranja rojizo y el azul verdoso.
En pintura y decoración de interiores, los colores “cálidos” crean un efecto psicológico de avance, de estímulo para el observador, mientras que los “fríos” calman y relajan.
